超音波によるワインの熟成とオーク

ワインの熟成とオーク樽は、ワインの最終的な味と品質に大きく貢献します。どちらのプロセスも長い時間がかかることが知られており、多くの場合、成熟プロセスはサーバル年を超えます。超音波は非常に効果的で迅速な技術であり、ワインの熟成を強化し、オーク化合物の抽出、微量酸素化、化学プロセス(重合など)などのプロセスを大幅に加速します。超音波処理により、若いワインは数分以内に熟成させて熟成させることができ、オーク樽で数年間の熟成の花束を持つワインにすることができます。

超音波抽出を使用したオーク由来のワインフレーバー

渋みに関連するフェノール化合物と芳香族化合物は、どちらもオーク材に由来し、熟成中のワイン中に超音波処理を適用すると、非常に速く移行します。超音波はオーク化合物の抽出を数分に加速しました – ワインの伝統的な樽熟成の数年と比較します。

超音波によるワインのオーク

強化オークの場合、オークチップまたはステーブはワインで超音波処理されます。超音波は、タンニン、フェノール、フロン、ラクトンなどの細胞内化合物が超音波キャビテーションによってワインに放出されるように、木材の細胞壁を開いて破壊します。超音波振動とキャビテーションは激しい乱流とマイクロストリーミングを引き起こすため、細胞内部と周囲の溶媒との間の物質移動は劇的に強化され、生体分子(すなわち、芳香化合物)が効率的かつ迅速に放出されます。超音波処理は純粋に機械的な処理であるため、ワインに化学物質は一切加えられません。

ワインの伝統的な熟成とワインの超音波熟成の品質の比較。超音波で熟成されたワインは、ピーク品質を大幅に早く達成します。(グラフィック:©Yıldırım and Dündar、2017、Leonhardt and Morabito、2007から適応)。

超音波 – 機械的な力のみ

高強度、低周波の超音波は、高圧、高温、高せん断力を特徴とするエネルギー密度の高い条件を作り出します。これらの物理的な力は、細胞内化合物を培地に放出するために、細胞構造の破壊を促進します。さらに、ワインの超音波支援老化プロセスは、微量酸素化と酸化プロセスを促進します。それにより、制御された超音波処理は、ワイン中の化学反応にプラスの影響を与えることができます。超音波で熟成されたワインは、伝統的に熟成されたワインよりも大幅に早く品質のピークに達します。さらに、超音波で熟成されたワインは高い保存レベルを示すため、超音波処理されたワインは、標準的な熟成プロセスよりも長期間そのピーク品質を維持します。

細胞壁破壊のメカニズム (a)キャビテーションによる細胞壁の破壊。(b)細胞構造への溶媒の拡散。(グラフィックはShirsath et al., 2012より引用)

オーク樽の熟成に対する超音波ワインの熟成の利点

オーク樽は、ワインの熟成のための一般的で伝統的なプロセスです。オーク樽では、樽内での長期保存期間にわたって少量の酸化が行われます。プレミアムワインオーブンの保管時間は、それによってコストのかかるプロセスです。オーク樽での熟成中、ワインは数多くのユニークなアロマを生み出します。オーク樽は、長年の長い熟成プロセスとそれに伴う時間の損失に加えて、購入と維持に費用がかかります。酵母種(BrettanomycesやDekkeraなど)などの望ましくない微生物は、ワイン樽を汚染する可能性があります。酵母の甘やかされて育ったワインは、味と臭いが悪いことで知られています。
従来の樽樽樽のこれらの欠点により、超音波ワインの熟成と樽樽は、従来の樽での熟成に代わる費用対効果が高く、科学的に証明された代替手段です。超音波処理は熟成時間を短縮し、ワインのいくつかの品質要素を改善します。超音波処理は、浸軟、ポリフェノール抽出、熟成、熟成、オークなど、ワイン製造プロセスのさまざまな段階で適用できます。科学的研究と工業的実施は、ワイン造りにおける超音波処理の有効性を証明し、熟成期間の短縮と高品質のワインのより効率的な生産の大幅な改善を遂げています。

超音波で加速されたワインの熟成:Th.クラインシュミット教授の研究は、アメリカンブレンドウッドチップの存在下で超音波処理されたときの赤ワイン中の3-メチル-1ブタノールアロマの有益な変化を示しています。(超音波装置UIP2000hdT、振幅43μm、ソノトロード表面9cm2)

ワインの超音波老化に関する科学的研究

比較的中程度のレベルの超音波強度または音響エネルギー密度レベルは、オークチップからワインへのフェノール類の急速な抽出および浸出を促進することができ、したがって、大幅に短縮された熟成時間内でワインの風味および栄養価を潜在的に増加させることができる。さらに、超音波治療はワインの組成を急速に変化させることが可能であり、これは音響キャビテーションの影響によるものと考えられる。それにより、高レベルの音響エネルギー密度は、ワイン組成物の超音波修飾を促進すると考えられる。(cf. Yang et al., 2014)
同様の老化効果は、Jiménez-Sánchez et al.(2020)によって、オークチップと超音波を使用したシェリービネガーについて報告されています。超音波処理は、従来の成熟と比較して成熟時間を大幅に短縮しました。

オークからの芳香化合物の超音波放出

Breniauxたちは、オーク材のワイン樽の洗浄に高出力超音波が作用し、その後、ワインの熟成処理後に樽を使用した場合のポリフェノール化合物やその他の化合物の放出について調べた。ポリフェノールや、エラギタンニン、リグニン、芳香族前駆体などの植物化学物質は、ワインの成熟と風味に大きく貢献しています。全体として、この研究は、超音波処理が非常に短い処理時間内でポリフェノールおよび他の生理活性化合物のより高い収率をもたらしたことを示した。例えば、超音波治療の場合、老化8ヶ月時と老化12ヶ月でフルフラールの濃度が高く、他の蒸気治療と比較して18.8〜92.6%の濃度が増加しました。5-メチルフルフラールについては、1年物樽(12ヶ月熟成ワイン)および2年物樽(2ヶ月、8ヶ月、および12ヶ月熟成ワイン)の樽に対する超音波処理の濃度は有意に高く、20.5〜97%の増加が見られました。ウイスキーのラクトンジアステレオ異性体については、超音波処理された3年物樽ではトランスウイスキーラクトンが有意に高かった:12ヶ月の熟成後、ワインの濃度は75.2±5.6μg/Lで、蒸気処理樽で熟成されたワインと比較して46.9%の増加をもたらしました。バニリンおよびシリンガルデヒドの濃度については、ワインで測定された値も超音波処理後に有意に高かった。バレル蒸気処理と比較すると、総エネルギー消費量はパワー超音波で0.38kWh、水性蒸気で3kWhで、7.89倍低くなっています。
(cf. Breniaux et al., 2021)

ワイン中の超音波促進化学反応

ワインの熟成中、多くの化学反応が起こります。例えば、プロアントシアニジン化合物は重合し、アントシアニンと縮合し、タンパク質や多糖類などの他のポリマーと結合する傾向があります。このアントシアニンとの縮合反応は、赤ワインの色の濃化と安定化に関与する主要な化学反応であり、赤ワインは明るい赤から茶色の色調の濃い赤に変わります。
Masuzawaらによる初期の研究では、2000年に、超音波がフェノール化合物の重合を促進し、ワインが成熟するにつれて赤ワインのポリフェノール含有量が増加することがすでに実証されています。
ワインを樽で熟成させると、木材からワインに数百種類の化合物が抽出され、最終的なワインの風味、香り、口当たりに直接貢献します。オーク材の繊維組成は、リグニンからの揮発性フェノールとフェノールアルデヒド、セルロースとヘミセルロースの糖分解からのフルフラール化合物が抽出されるため、老化プロセスにおいて重要な役割を果たします。
伝統的なオーク樽の熟成は、何世紀にもわたって広く採用されてきましたが、まだいくつかの固有の欠点があります。まず、樽での熟成プロセスは通常、数か月から数年かかり、非常に時間がかかります。第二に、樽は高価で、ワイナリーで多くのスペースを占有し、時間とともに交換する必要があります。第三に、オーク樽が古くなると、酵母属BrettanomycesやDekkeraなどの望ましくない微生物によって汚染される可能性があります。
ワイン樽の超音波衛生と洗浄についてもっと読む!

ワインの熟成と熟成のための超音波装置

数十年以来、ヒールシャー超音波は、食品および飲料業界に高出力、低周波超音波プロセッサの信頼できるサプライヤーです。ワイナリーや蒸留所は、超音波技術を採用して、より効率的な条件下で高品質のワインやアルコール飲料を製造しています。
ヒールシャー超音波装置は、研究および品質管理のためのハンドヘルドラボ装置から、ブティックブドウ園および中規模のワインメーカーのためのベンチトップおよびパイロットシステム、ならびに大規模な商業ワイン生産者のためのハイスループット超音波装置まで、あらゆるサイズで利用可能です。
すべてのヒールシャー超音波プロセッサは、デジタルカラーディスプレイ、洗練されたソフトウェア、スマート設定、統合されたSDカード上の自動データプロトコル、および正確な操作、再現性と再現性のある結果だけでなく、最高の使いやすさのためのブラウザのリモートコントロールを含む最先端の技術を備えています。世界中の顧客は、ワインやスピリッツの熟成、オーク樽、注入に大きな結果を達成しているワイナリーや蒸留所でヒールシャー超音波技術を使用しています。
今すぐお問い合わせください!私たちのよく訓練された、長年の経験豊富なスタッフは、技術情報、理想的な超音波装置と拘束力のない引用符に関する推奨事項であなたを支援します!

以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。